高职工程力学实验化教学改革探索
【摘要】提出小班化、层次化、实验化教学方式，将课堂搬进实验室，新知识的学习从实验开始，改变以往“先理论讲述，再实验验证”的传统模式，提出“实验——理论——再实验“的授课方式。
【关键词】工程力学；实验；职业教育
工程力学是一门理论性较强的土建类、机械类专业基础课，在工科各专业教学计划中都占有重要地位。其源于人类长期的生活实践、生产实践与科学实验，并广泛应用于各类科学实践中；力学的认识遵循着“实践—理论—再实践“的法则，实践的最直接、最简单的手段就是实验室中的实验。实验在工程力学的学习和研究中具有举足轻重的作用。在高职教育中理论课时大大缩减的情况下，忽略了实验课时的增加，许多沿用本科院校甚至中学教育的教学方法达不到良好的教学效果。出现实验课时不足实验室得不到充分利用，实验室成了器材室的资源浪费状况，因此提出实验化教学模式。
一、高职工程力学实验教学改革的必要性和紧迫性
高职教育本身的特色和目标决定了教学实验改革的必要性和紧迫性。高职教育和本科教育以及研究生教育不同，它有自己的特点，主要以下包括几个方面：一是生源参差不齐，对教学提出新的要求。随着近几年来职业学校录取分数的下降，生源素质呈下降趋势，绝大多数的学生具有文化基础薄弱、学习兴趣不高、学习能力不强的特点，又在现有的招生制度下学校文理科都收，造成学生力学基础参差不齐，为了让更多的学生学到更多的知识，适应社会对技术工人的需求，必须进行课程教学的改革。二是教育目标独特性，决定教育手段的变通性。对于高职教育而言，其人才培养规格定位为：培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的，德、智、体、美等全面发展的高等技术应用性专门人才。这种规格人才的培养仅仅依靠理论课是远远不够的。要实现这样的人才培养目标，实验在高职教育中显得尤为重要。然而，现在大多数院校依然注重理论公式的推倒，微分的计算，注重书本上知识的讲述，造成学生感觉难学，老师感觉难教，最终学生感到学这门课结果只是记住了几个公式，仅会套公式解题的情况。这样的人才到工作岗位以后不会应用力学的方法处理问题，更不会自己设计实验研究问题，动手能力及应用能力没有很好的锻炼，达不到职业教育的目的。三是高职教育现存的实验教学模式影响教学的效果，阻碍了学生能力的培养。现在职业教育的力学实验仍采取统一的、大班式的“先学习理论，后理论验证”的传统模式，这种模式不利于培养学生的学习兴趣，影响学生能力的培养。同时力学实验在教学计划中占有很少的一部分，凸显其不被重视，笔者认为这是教学误区，需要改革。四是新形式决定实验教学改革的必要性和紧迫性。根据我国国情及发展情况，国家在“十一五”期间提出了教育路线的基本任务之一就是大力发展职业教育，全国职业院校争创示范性院校，为实现“创示”，教学改革是关键，工程力学是高职学校中一门理论性很强的专业基础课，其教学改革是必要而且紧迫的。
二、实验化教学改革具体内容
职业教育工程力学实验教学改革是必要的、紧迫的。要注重实验、加大实验在教学中的力度，笔者在教学环节，实验方法上作出大胆创新，针对职业教育的特点，提出以下教学改革：
（一）实验化教学
实验化教学有两层含义：一是上课的地点：在实验室中上课：另一种就是上课的方法：遵循“实验——理论——再实验”的顺序。即改变传统的理论教学和实验教学相分离、先课堂讲解理论再实验进行理论验证的方式，将课堂搬进实验室，使理论教学和实验教学相互渗透，交互进行，先实验操作，再理论讲解。
现在职业学校普遍存在实验室利用率低，资源浪费，而教室拥挤的现象。同时在课堂中，教师常常会遇到为了解释某种现象而一时找不到具体模型的现象。作者提出的实验化教学，可有效解决这种问题。例如在讲到轴向拉伸压缩特点时时，可以借助实验室的模型做演示实验，避免课堂上一时忘记带演示仪器或省去把仪器班进教室的麻烦。
实验化教学提出的实验包括演示实验和学生自己操作的实验。笔者认为在理论讲解之前的实验应采取演示的形式，以教师演示、学生观察为主；在学生学完理论知识后，对知识有了一定的理解，要求学生自己动手设计或验证实验，实验中复习巩固已经学过的知识，发现新问题，锻炼发现问题自我解决问题的能力，使教学达到事半功倍得效果，达到教是为了不教的目的。对于一些理论性强，公式繁琐，参数概念容易混淆的章节，按照实验化教学即遵循“实验——理论——再实验”的规律教学，效果较佳。例如圆轴扭转的性质及横截面上切应力的计算中，若直接讲理论，很多学生分不清楚剪切角和扭转角，从而对这个知识点失去兴趣，则接下来的实验也是应付而已。而先做实验，给学生形象直观的概念，引起学生对所学内容的兴趣，调动学生自学的积极性，再讲理论学生容易接受，接着的实验才能起到作用。
总之，实验化教学在形式上是指理论教学和实验教学均在实验室中完成；在内容上要求实验贯穿教学的始终，体现实验在高职工程力学教学中的重要作用。
